杂交水稻制种花期相遇与气象条件的探讨

曾雪华，刘行军，曾 欣，吴刘忠爱，尹劲松

（湖南省攸县气象局，攸县412300）

1 引言

在杂交水稻制种中，确保父母本花期相遇的技术是杂交稻制种最基本的技术，父母本花期相遇是指母本不育系与父本恢复系能在同一时段内抽穗开花，并保证母本在开花期有充足的父本花粉供应授粉结实。父母本花期是否相遇及相遇程度如何，决定着制种产量的有无和多少，因而是杂交稻制种的根本所在[1]。

根据父本恢复系与母本不育系始穗期的相对早迟，可以将花期相遇的程度分为4种基本类型：

一是花期理想相遇；所谓花期理想相遇，一般而言是 “头花不空，尾花不丢，盛花正相逢”，其中关键是母本的盛花期能与父本的盛花期完全相遇。

二是花期相遇；以理想花期相遇的父母本相对始穗期的早迟为标准，花期相遇就是父本或母本的始穗期比理想花期早或迟2～3天内，在这种花遇程度下父母本的盛花期能达到大部分相遇。

三是花期基本相遇；以理想花期相遇的父母本相对始穗期的早迟为标准，花期基本相遇则是父本或母本的始穗期比理想花期早或迟3～5天，在这种花遇程度下父母本的盛花期只有部分相遇。

四是花期不遇；花期不遇那就是父本或母本的始穗期比理想花期早或迟6天以上，父母本的盛花期基本不遇，仅只有父本或母本尾花与母本或父本的头花相遇甚至也不能相遇，这种花期不遇下的制种产量极低甚至失收。

决定花期相遇的程度，主要包括3个方面的要素：

一是确保安全抽穗扬花的播种期安排与父母本理想花遇的播差期确定，这是保证花期相遇的基础。

二是规范化标准化的制种栽培管理技术，这是花期相遇的保障。

三是花期的预测与调节，这是辅助措施。

2 播期和播差期

2.1 父本的播种期

在不同类型的杂交水稻组合中，父本恢复系与母本不育系的生育期和生育特性很少有相同一致的，它们总是存在着一定的差异。有两种情况，一是父本生育期比母本长，相差长的可达60天以上，这些组合制种就必然是父本先播种母本后播种；二是父本生育期比母本短，如长江流域的大部分早籼早中熟组合如香两优68、八两优96和以培矮64S、Ⅱ32A等长生育期不育系选配的部分中迟熟组合如培两优288、Ⅱ优46等，这些组合制种则是母本先播、父本后播[2]，这种组合在攸县一般不采用。

父本播种期的确定则由两个方面来决定：一是安全抽穗扬花期的始穗期，父本的播种期应服从于安全抽穗扬花期；二是父本本身的播始历期。通过分析攸县20多年来的杂交制种资料，结果表明，杂交稻制种安全抽穗扬花期的天气条件是：①花期内无连续3天以上的连阴雨；②最高气温不超过35℃，最低气温不低于21℃，日平均温度在26～30℃；③田间相对湿度在80%以上。确定了抽穗扬花的时间，根据父本播始历期天数通过倒推法确定其播种期，不同品种其播始历期也不相同，因此，确定父本的播期需根据具体的品种而定 （表1）。

表1 水稻不育系与恢复系播始历期

2.2 播差期与母本播种期的确定

2.2.1 播差期

杂交水稻制种由于父母本生育期 （播始历期）的差异，一般大部分组合制种父母本不能同时播种，那么两亲本播种时间的差异就是播差期。播差期是根据两个亲本的生育期及生育特性 （感光性、感温性、营养生长性）和理想花期相遇的始穗期标准来确定的，播差期确定的方法有3种：时差法、叶差法、有效积温差法。

（1）时差法： 亦称播始历期差法，根据亲本历年分期播种或制种的生育期资料，推算出能达到理想花期相遇父母本播始历期相差的天数，即为父母本播种安排的时差法。亲本的播始历期在同地、同季、相同的培管条件下，年际间具有相对稳定性。研究表明，时差法适宜在同地、同季、相同组合不同年份的制种时应用 （夏播秋制常用此法），不适用于气温变化大的季节与地域制种，如在春制中，年际间气温变化比较大，早播的父本常受气温的影响播始历期稳定性差；而母本播种迟，正处夏季，气温变化小，播始历期比较稳定，应用时差法常常出现花期不遇。

（2）叶差法： 亦称叶龄差法，以双亲主茎总叶片数及其不同生育时期的出叶速度为依据推算播差期的方法，称为叶龄差法。

不育系与恢复系在较正常的气候条件与培管下，其主茎叶片数比较稳定。主茎叶片数的多少依生育期的长短而异。籼型三系法杂交水稻的不育系多为早籼类型，生育期短，如V20A、珍汕97A、金23A、协青早A、优IA、新香A等，主茎叶片数11～13叶。测48-2、R402、辐26、R974等早熟恢复系的主茎叶片数为12～14叶；测64、明恢77、晚3、R80等中熟恢复系的主茎叶片数为15～16叶；明恢63、密阳46、多系1号、桂99、桂34等迟熟恢复系的主茎叶片数为15～18叶。在相同的播种季节，正常年份同一亲本的主茎叶片数大致相同，但在温度变化异常的年份可相差1～2叶。

水稻的出叶速度在品种间有差异，同一品种在各个生育期阶段出叶速度差异更大。一般在秧田期出叶速度快，3～4天长出1片叶 （0.25～0.3叶/天），移栽后至幼穗分化期前的大田营养生长阶段出叶速度减慢，4～6天长出1片叶 （0.15～0.25叶/天），幼穗分化后进入生殖生长期出叶速度最慢，最后3片叶需5～9天才能长出1叶 （0.10～0.20叶/天）。出叶速度还受到温度、肥水等外界因素的影响，其中以温度的影响最为显著。据研究，在日平均气温14.2℃时，出1片叶需6.5天，在22.1℃需4.7天，在28.1℃时只需3.1天，随着温度的升高出叶速度加快。因此叶差法考虑了不同环境条件下的出叶速度，比时差法准确可靠。

（3）温差法(积温差法)： 将双亲从播种到始穗的有效积温的差值作为父母本播差期安排的方法叫温差法。生育期主要受温度影响[4]，亲本在不同年份、不同季节种植，尽管其生育期有差异，但其播始历期的有效积温值相对稳定。

第一步必须计算出双亲的有效积温值。日平均温度减去生物学下限温度和生物学上限温度后为有效积温。籼稻生物学下限温度为12℃，粳稻为10℃，生物学上限温度为27℃。从播种次日至始穗日的逐日有效温度的累加值为播始历期的有效积温。计算公式是：

A=Σ[T-L-（T-H）]。

式中A为有效积温，T为日平均气温，L为生物学下限温度，H为上限温度。如某日日平均气温在生物学下限温度以下，则此日的有效温度为0；某日日平均气温为20℃，籼型亲本的有效温度为8℃，粳型为10℃；又如某日日平均气温为32℃，则此日籼型亲本的有效温度为32-12-（32-27）=15℃，依此类推，把某个亲本从播种次日至始穗日逐日的有效温度累加，即该亲本播始历期的有效积温。

第二步根据这一积温差，从父本播种后的第二天起进行温度累加，当累积到与父母本的积温差值相等的那一天，便是母本的播种期。如南优2号制种，父本IR24从播种至始穗需要大于生物学最低温度12℃的有效积温1260℃（设为A)，母本二九南一号需要≥12℃的有效积温为800℃(设为B)，此外二九南一号A株型松散，花期较长，要达盛花期相遇，应要求母本比父本早始穗2～3天，估计有效积温为32℃(设为C)，这样实际达到盛花期相遇的有效积温差(设为△T)为:

△T=A一(B+C)=1260℃一(800℃+32℃)=428℃

即IR24播后第2天起将每天12℃以上的有效温度累加起来，当达到428℃的那一天，播种母本，即可使父母本盛花期相遇。

生产实践中，以积温法确定播差期达到花期相遇的实例是很多的。尤其是综合运用上述3种方法，以生育期法确定播种时段，以各年的积温结合叶龄确定母本具体播种日期，方法简便，易予掌握，效果较好。在保持稳定一致的栽培技术或最适的营养状态及基本相似的气候条件下，积温差法较可靠，尤其对新组合、新基地，更换季节制种更合适。

2.2.2 母本播种期的确定

在父本播种期的基础上加上播差期的具体天数，即为母本的大致播种期，而母本具体播种期的确定还要根据叶时差值的吻合程度、父本秧苗素质和长势长相、母本播种时天气、母本用种量以及父本播种期次等情况予以适当调整。

一般而言，叶差与时差吻合好，则按时播种，如果叶差到了时差未到，则以叶差为准；若时差到了叶差未到，则推迟等叶差，但不一定等到满叶差。

父本秧苗长势长相好，生长正常是早生快发的苗架，则应适当提早1～2天播母本，若父本秧苗素质差，长势长相较差，分蘖慢苗少时，就适当推迟1～2天播种。

预计母本播种时或播种后有低温阴雨天气，则应提早1～2天播种。

母本的用种量多，种子质量好，可以插多本时，则可推迟1～2天播，若母本的用种量少或种子质量较差，只能插单本或稀植靠分蘖成穗时，则应提早2～3天播种。

父本单用一期父本群体时，应比二期父本缩短叶差0.5叶，或时差2～3天。

3 花期预测

杂交稻制种尽管通过确定适宜的播差期和规范化的培管来确保花期相遇。然而，由于在制种栽培过程中有许多不可人为控制的因素如温度变化、土壤性质、田间管理与栽培因人因地而异等，就会造成生长发育的异常，而导致花期相遇差。因此花期预测是一个非常重要的技术环节。

花期预测的方法比较多，不同的生育阶段可采用相应的方法。常用的方法有：幼穗剥检法、叶片预测法、播始期推算法、积温推算法。叶片预测法和积温推算法适合各个生育阶段，方法比较复杂。幼穗剥检法只适宜在幼穗分化后进行，比较简单直观。

以上花期预测各种方法要综合运用。从田间禾苗的长势长相、叶龄、出叶速度、稻株的外观特征、幼穗分化等各方面进行详细观察记载，与整个生育阶段中的气温变化、培管条件、土壤性质等因素进行综合分析，使花期预测达到 “早而准”之目的。

4 花期调节

花期调节是在花期预测的基础上，对花期不遇或者相遇程度差的制种田块，采取各种栽培管理措施或特殊的方法， 促进或延缓父母本的生育进程，延长或缩短父母本的开花历期，而达到父母本花期相遇之目的[5]。花期调节是花期相遇的补救措施，父母本花期不遇表现为两种情况，一是父本比母本早始穗，即父早母迟；二是父本比母本迟始穗，父迟母早。至于父母本花期相差的程度如何，则由父母本理想花期相遇的始穗期标准决定，比父母本始穗期标准相差3天以上时应进行花期调节。

花期调节的作用，一是促进生长发育，提早抽穗，或缩短开花历期；二是延缓生长发育，推迟抽穗或延长开花历期。对花期早的亲本采取延缓作用的调节措施，对迟的亲本采取促进作用的调节措施。

[1]汪扩军,李玉祥,张茂哲,等.培两优组合制种的气象问题研究.湖南农业大学学报,1996,22(6):528～532

[2]廖玉芳，汪扩军，赵福华，等.湖南省现代农业区划湖南大学出版社2010,7

[3]曾雪华，周俊，王芳.攸县一次强降水天气过程成因分析.环境与生活,2014,10（下）：243～244

[4]何增明，周宗岳．论杂交水稻制种中的天气影响.杂交水稻，2004，19（2）：43～44